‘窄冠白杨1号’遗传转化体系建立与抗虫基因转化

‘窄冠白杨1号’(Populus leucopyramidalis 1)是一种冠形窄、耐盐碱的优良白杨派无性系。由于缺乏其遗传转化体系,因此无法通过基因工程手段对其进行遗传改良。该研究以‘窄冠白杨1号’为材料,建立了农杆菌介导的遗传转化体系,并获得了较高的遗传转化效率。首先将组培苗继代培养不同时间段(35、45、55、65 d),分别取其3种组织(叶片、叶柄、茎段)以对比分化能力的强弱,确定了继代45 d后的叶片具有最强的分化能力,其增殖倍数为8.77。随后,使用继代45 d后的叶片作为遗传转化的材料,研究不同侵染条件对转化率的影响,设立了菌液浓度、侵染时间和共培养时间各3个梯度的正交试验,对这3个因素进行最佳水平筛选,通过PCR检测和GUS染色鉴定转基因株系。结果表明‘窄冠白杨1号’遗传转化体系的最佳组合为:菌液浓度OD600=0.4,侵染时间15 min,共培养时间2 d,在该组合下转化率最高可达54.23%。最后,利用该遗传转化体系获得了转BtCry3Aa抗虫基因‘窄冠白杨1号’株系,证明该体系可以做为‘窄冠白杨1号’遗传改良的有效方法。

流苏树花粉活力、柱头可授性和不同属间的远缘杂交初探

【目的】探讨流苏树全雄花和两性花的花粉活力、柱头可授性的变化、有效授粉期和不同属间的远缘杂交,为改良流苏树花色和杂交育种提供依据。【方法】采用花粉离体培养法对流苏树、连翘和丁香进行花粉活力测定;利用联苯胺–过氧化氢法检测流苏树两性花柱头可授性;以流苏树‘雪早花’为母本,丁香、连翘为父本,利用蒙导法授粉,开展属间杂交研究;授粉后,通过荧光显微镜分别观察2个杂交组合与2个对照组合花粉管的伸长生长情况,并对果实的表型和杂种胚进行观察;授粉70 d后胚开始固化时,进行杂种苗的培育。【结果】(1)流苏树全雄花和两性花的花粉活力差异显著,全雄花花粉活力(55.91%)显著高于两性花花粉活力(42.94%)。(2)新鲜连翘花花粉活力为65.72%,-20℃条件下贮藏28 d花粉活力为12.78%;新鲜丁香花花粉活力为66.21%,-20℃条件下贮藏15 d花粉活力为26.35%。(3)流苏树柱头可授性在不同花发育时期呈现:盛花期>始花期>末花期>花蕾期,最佳授粉时间为盛花期。(4)授粉后对花粉管的伸长进行荧光观察发现,蒙导授粉后2个杂交组合花粉管均能伸入胚珠完成授精。(5)2种杂交组合授粉37 d后胚开始形成,70 d后开始固化,胚结构快速生长,120 d果实发育成熟,最终获得蒙导丁香杂交组合的种子121粒,蒙导连翘杂交组合的种子63粒。(6)授粉70 d后,选用每个杂交组合固化的60个杂种胚进行无菌苗培育,获得蒙导丁香杂交组合的杂种苗18株,连翘杂交组合的杂种苗14株。【结论】流苏树的全雄花花粉活力明显高于两性花;-20℃条件下能够较长时间地贮存连翘和丁香的花粉,保证流苏树花期授粉的需求;流苏树柱头可授性在盛花期最强,此时进行蒙导法授粉,可有效保证远缘杂交的顺利实施,并为获得不同花色流苏树新品种奠定基础。

红叶石楠生根培养与根系活力的研究

以红叶石楠继代组培苗为试材,研究了不同生长素(IAA、NAA和IBA)、间苯三酚、暗培养、多效唑(MET)以及培养基支持体对红叶石楠生根过程的影响。结果表明:NAA0·5mg·L-1和暗培养7d促进红叶石楠的生根;培养基1/2MS+NAA0·5mg·L-1+IBA0·3mg·L-1+MET0·5mg·L-1的处理使平均每株生根数达6·5条,生根率达到90%;以琼脂、蛭石、珍珠岩为培养基支持体诱导生根,其中以珍珠岩为培养基支持体诱导效果最佳,平均每株生根数达23·8条,生根率达96·6%,移栽成活率达95·9%,根系活力高达576·159μg·g-1·h-1,过氧化物酶(POD)活性达到27·08△A470·min-1·g-1。

驱蚊香草的组织培养技术

利用驱蚊香草茎段进行组织培养,研究了添加在培养基中不同激素组成、浓度、培养条件等因素对不定芽诱导、继代增殖、防止玻璃化以及生根的影响,结果表明:适于驱蚊香草不定芽诱导的培养基为MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.05mg/L。适于继代增值的培养基为MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.05mg/L,适于生根的培养基为配方为1/2MS+IBA0.5mg/L+NAA0.1mg/L;用透气设施的封口材料明显地降低驱蚊香草的玻璃化;基质培养基生根优于琼脂培养基。

黑赤松成熟胚诱导不定芽的研究

以黑赤松成熟胚为外植体进行不定芽诱导分化技术的研究,以此建立黑赤松的再生体系。探讨了基本培养基、激素配比、不同摆放方式、外植体不同取材时间、培养基不同无机盐浓度及不定芽继代增殖等问题。结果表明:成熟胚不定芽诱导以WPM培养基最好,不定芽的平均增值倍数达到3.01;WPM中加入6-BA2～3mg/L+NAA0.01～0.05mg/L时不定芽的诱导率达76%,平均增值倍数可达3.55;垂直摆放有利于不定芽的分化;外植体预培养21～28天,3/4WPM无机盐浓度诱导效果佳;不定芽继代增值的最佳培养基为:3/4WPM+6-BA0.5mg/L+NAA0.02mg/L。

杨树良种‘窄冠黑杨Ⅰ号’和‘窄冠黑杨Ⅱ号’

窄冠黑杨Ⅰ号,Ⅱ号是以美洲黑杨与窄冠黑青杨为亲本,通过杂交获得的杨树新品种,雄株;速生,材积生长量与对照中林46相近;树冠窄,冠幅比一般宽冠杨树小1/2～1/3;易生根;有较强的耐盐碱能力,在土壤含盐量0.3%,pH8～8.5的中轻度盐碱农田中,生长良好;是优良的农林复合经营新品种,适合在我国华北、西北东部等地种植。

北美红花槭实生苗多样性的分析

该项研究调查了山东省内三个北美红花槭实生苗木繁育试验点;通过对高度、地径、通直度、叶色、叶形、主裂、分枝、落叶和叶面积等性状的调查,确实出该树种在山东生长较为适应,生长量没有太大的波动,实生苗的叶片的变异非常丰富,各项性状的变异系数CV均大于0.2以上。性状的多样性指数(Simpson指数和Shannon—Wirner指数)值都较大,分别介于25—32和5—6之间,充分反映出各个群体都具有较广的多样性丰富度。苗木群体本身就是一个很好的基因库,这为今后的育种,培育不同观赏品种提供了一个良好的物质基础。

白皮松成熟胚不定芽诱导分化技术的优化

以白皮松成熟胚为外植体进行不定芽诱导分化技术的优化，以此建立白皮松的再生体系。探讨了基本培养基、激素配比、糖浓度和不同摆放方式及不定芽继代增殖等问题。结果表明：成熟胚不定芽诱导以MS培养基最好，不定芽的平均增值系数超过4；MS中加入6～BA3～4mg·L^-1＋NAA0．1～0．5mg·L^-1时不定芽的诱导率接近60％，平均分化系数可达6．0以上；35g·L^-1的蔗糖浓度能有效的防止不定芽的玻璃化；垂直摆放有利于不定芽的分化；不定芽继代增值的最佳培养基为：MS＋6-BA0．3mg·L^-1＋NAA0．05mg·L^-1。

窄冠白杨组培快繁与再生体系的建立

以窄冠白杨为试材,对其组培快繁与再生体系的建立进行了初步的研究。研究表明,抗氧化剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和抗坏血酸(Vc)能有效降低外植体的褐化;该品种外植体增殖的最适培养基为1/2MS+BA0.3mg/L+NAA0.05mg/L,平均分化率为87%,增殖系数达7.5倍,与其它处理组合均呈极显著差异。硝普钠(SNP)12mg/L极显著地促进叶片不定芽分化,其再生频率与再生芽个数分别达到96.5%与8.2。窄冠白杨适宜的生根培养基为1/2MS+IBA0.3mg/L。

窄冠黑青杨叶片再生体系的建立

以窄冠黑青杨（Lu31、Lu6）的叶片为材料,进行了不同激素配比及不同影响因子对叶片、根系再生和增殖的研究.结果表明：窄冠黑青杨叶片最适再生培养基是1/2MS＋BA0.3mg/L＋NAA0.01～0.05mg/L,再生频率达90.0%,不定芽达10～13个;生根的培养基是1/2MS＋IBA0.25mS/L＋琼脂6g/L＋蔗糖20g/L;增值的培养基是1/2MS＋BA0.3mg/L＋NAA0.05mg/L＋琼脂6g/L＋糖25g/L;叶片培养的最佳位置是自茎尖展叶的1～3片叶.

多胺及稀土对欧石楠诱导分化的影响

为探讨多胺(ployamines,PAs)及稀土元素(rare-earth elements)在植物组织培养应用中的理论基础和实践意义,以欧石楠继代瓶苗为外植体,采用组织培养的方法,研究不同浓度的多胺及硝酸铈和硝酸镧对其继代瓶苗诱导分化的作用。在基本培养基(1/2WPM+ZT1.0mg/L+IBA0.3mg/L)中添加1.0mg/L的亚精胺(Spd),欧石楠的平均分化倍数、平均分化苗高及胚性愈伤组织诱导率分别达到3.89、3.11cm、98.30%;在基本培养基中添加1.0mg/L的硝酸铈[Ce(NO3)3],欧石楠的平均分化倍数、平均分化苗高及胚性愈伤组织诱导率分别为6.9、4.0cm、98.70%;在基本培养基中添加0.5mg/L的硝酸镧[La(NO3)3],欧石楠的平均分化倍数、平均分化苗高及愈伤组织诱导率分别为5.5、3.89cm、100%,这3组试验,显著性方差分析及多重比较结果显示,该处理相对于其他处理均达到极显著水平。低浓度的多胺及稀土元素对欧石楠继代瓶苗的分化及生长具有促进作用,而高浓度则起抑制作用。

稀土及多胺对欧石楠瓶苗生根的效应

本研究以欧石楠继代瓶苗为试材,在生根基质中添加不同浓度的Ce(NO3)3、La(NO3)3和多胺(Spd、Spm、Put),研究其对欧石楠瓶苗生根的影响。结果表明,在欧石楠生根培养基1/2WPM+IBA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L中加入0.5～5.0 mg/L Ce(NO3)3和La(NO3)3均可显著提高其生根率、促进根系的伸长生长,而其高浓度对欧石楠瓶苗生根有抑制效应。多胺中的亚精胺(Spd)对其生根具有明显的促进作用,而精胺(Spm)和腐胺(Put)对其生根影响不大。

红掌‘火焰’、‘阿拉巴马’组培快繁及再生方式的研究

以红掌‘火焰’、‘阿拉巴马’的叶基、叶片及叶柄作为外植体,探讨其愈伤组织的诱导及分化,揭示其再生方式,实现组培快繁。采用常规组织培养的方法,设定不同的激素组合,通过不同外植体诱导分化途径的调查分析,探讨其再生方式。结果表明,不同外植体愈伤组织的诱导率,‘火焰’为叶柄>叶基>叶片,‘阿拉巴马’为叶基>叶柄>叶片。‘火焰’、‘阿拉巴马’嫩梢的再生方式既有器官再生又有体胚再生,在6-BA1.0 mg/L的培养条件下,‘火焰’器官再生率最高比例达到91%,体胚再生率为54%,2种方式均有比例为50%;‘阿拉巴马’器官再生率最高比例为62%,体胚再生率为57%,2种方式均有比例为57.1%。‘火焰’胚性愈伤组织在6-BA 0.5和1.0 mg/L的培养基中的萌发率,分别为55%和46%,‘阿拉巴马’分别为71%和66%。‘火焰’、‘阿拉巴马’2个品种、3类外植体再生方式研究发现其既有器官再生又有体胚再生,前期是以器官再生为主,后期以体胚再生为主。

光叶楮组织快繁技术的研究

通过对光叶楮组织快繁的试验 ,研究了对外植体的不同取材部位、不同激素种类、浓度对芽诱导、增殖及生根的影响。结果表明 ,采用母株基部的茎段作外植体诱导率高 ,分化增殖系数大 ,在做不同激素对茎增殖试验中 ,生长素在其中起着决定作用 ;同时 ,筛选出最佳分化培养基MS +BA 2 .0 +NAA0 .0 5 ,增殖的最佳培养基MS +BA1.0 +NAA0 .0 5 ,根的诱导培养基1 2MS +NAA0 .5 ;并对光叶楮外植体污染问题及继代增殖中的玻璃化现象进行了研究。

3个杨树新无性系耐盐力测定初报

以杂交育出的 3个杨树新无性系为材料 ,用 5个盐处理梯度处理 4 5天 ,观察分析了各无性系各处理苗木的生长率、被害状、Na+积累、质膜透性、叶绿素含量等 5项指标 ,结果认为 :7号耐盐力最强 ,在含盐量 0 3%的条件下可以正常生长 ,并可以在含盐量略高于 0

植物组织培养实验教学创新体系的研究

对植物组织培养实验教学创新体系进行了研究,通过制订科学合理的实验教学大纲、优化实验教学内容、建立开放式实验室及改革考核办法,来强化实验教学效果,提高学生的实验素质、科研素质、创新意识和创新能力、集体观念和团队精神,提高教学质量,全面培养学生的综合实验技能。

安祖花试管苗移栽成活率初探

取安祖花生根试管苗进行移栽试验 ,保持移栽成活率在 90 %以上 ,并从试管苗移栽基质、有效叶片数、湿度、温度等方面 ,探讨了影响试管苗移栽成活率的因素。

绣球组织培养技术的研究

通过对绣球的组培快繁试验 ,研究了绣球嫩茎在不同激素种类、浓度条件下对芽诱导及增殖的影响。筛选出适宜的启动培养基。